JP3391105B2 - 投影型表示装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、投影型表示装置に係
り、詳細には、フォーカス調整の容易な投影型表示装置
に関する。

【０００２】

【発明の背景】近年、例えば、家庭用テレビジョン受像
機（以下、単にＴＶ装置という）等の表示装置において
は、表示内容により臨場感を持たせるために高精細化・
大画面化の傾向にあり、特に、大画面化の要求に応える
ため、直視型ＣＲＴ（CathodeRay Tube）に代わり、小
型ＣＲＴや液晶を利用したライトバルブを用いて、表示
画像をスクリーンに投影する、いわゆる、投影型表示装
置（以下、プロジェクション装置という）が普及してい
る。

【０００３】プロジェクション装置には、投影形態によ
って、前面投写型プロジェクション装置と、背面投写型
プロジェクション装置とがあり、一般に、前面投写型プ
ロジェクション装置は、スクリーンサイズに自由度が高
いため、背面投写型プロジェクション装置と比較して大
画面化が容易で、一方、背面投写型プロジェクション装
置は、従来の直視型ＴＶ装置とほぼ同様な構成となって
いるため、前面投写型プロジェクション装置と比較して
扱いが容易であるという利点がある。

【０００４】

【従来の技術】従来、前面投写型プロジェクション装置
は、例えば、５０インチから１２０インチ程度のサイズ
を有する反射型ビーズスクリーン等に対し、光学系より
照射される画像光を前面方向に投影することにより画像
表示を行う表示装置であり、一方、背面投写型プロジェ
クション装置は、例えば、例えば、４０インチから６０
インチ程度のフレネルレンズ等により構成される透過型
平面スクリーン等に対し、光学系より照射される画像光
を背面方向から投影することにより画像表示を行う表示
装置である。

【０００５】この場合、前面投写型プロジェクション装
置は、装置外部に設置されたスクリーンに画像を投影す
るため、光学系（投影レンズ）とスクリーンとの距離を
任意に設定でき、一般に、背面投写型プロジェクション
装置よりも大きなスクリーンサイズを得ることができ
る。

【０００６】一方、背面投写型プロジェクション装置
は、内部スクリーンに画像を投影するため、光学系とス
クリーンとの距離が予め所定距離に決定され、フォーカ
スは基本的に固定されているため、一般に、フォーカス
調整が不要である。

【０００７】また、前述の前面投写型プロジェクション
装置にあっても、使用時にはいつも同じサイズの投影ス
クリーンに同じ距離で投影する場合、前回使用時からフ
ォーカス位置をずらさない限り、フォーカス調整は不要
である。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
前面投写型プロジェクション装置にあっては、異なるサ
イズのスクリーンに対して選択的に投写表示が可能であ
り、スクリーンサイズを大きくすることが容易である反
面、この場合、光学系（投影レンズ）とスクリーンとの
距離が任意距離、すなわち、距離が定まらないため、設
置する毎にフォーカス調整が必要となり、フォーカス調
整が面倒であるという問題点があった。

【０００９】特に、前面投写型プロジェクション装置で
は、その特性上、周囲が明るいと、スクリーンに投影す
る画像が見づらくなることから投影位置の変更が比較的
頻繁に行われるため、フォーカス調整が面倒であると利
用に際して不便である。

【００１０】また、従来の背面投写型プロジェクション
装置にあっては、前面投写型プロジェクション装置と比
較して画面が明るく、フォーカス調整が容易である反
面、画面サイズを変更することはできず、スクリーンサ
イズに制約があるため、予め設定されたスクリーンサイ
ズ、すなわち、装置本体サイズを越える表示画面サイズ
を得ることが原理的に不可能であり、装置本体サイズを
越える大画面化が難しいという問題点があった。

【００１１】したがって、前面投写型プロジェクション
装置と背面投写型プロジェクション装置とは、それぞれ
が持つ利点により、画面サイズを優先するユーザは前面
投写型プロジェクション装置を、画面サイズよりも操作
性を優先するユーザは背面投写型プロジェクション装置
を、というように棲み分けがなされていた。

【００１２】

【目的】本発明は、背面投写型としても前面投写型とし
ても利用でき、前面投写型として利用する場合、フォー
カス調整の容易な投影型表示装置を提供することを課題
とする。

【００１３】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、
筐体内に、表示すべき画像を形成する画像形成手段と、
該画像形成手段により形成された画像を拡大投影する画
像投影手段と、該画像投影手段により投影された画像を
結像する内部スクリーンと、を備え、前記内部スクリー
ンは前記画像投影手段の投影経路外へ移動自在に設けら
れ、当該内部スクリーンが投影経路外に位置する場合、
前記画像投影手段により形成された画像を外部スクリー
ンに対して投影する投影型表示装置であって、前記内部
スクリーンに対するフォーカス調整位置を第一フォーカ
ス情報として記憶するとともに、前記外部スクリーンに
対する最終的なフォーカス調整位置を第二フォーカス情
報として記憶する記憶手段と、前記内部スクリーンの移
動位置を検出する位置検出手段と、前記位置検出手段に
より、前記内部スクリーンが投影経路に位置する場合、
前記記憶手段に記憶された第一フォーカス情報に基づい
て前記画像投影手段のフォーカス位置を制御し、前記内
部スクリーンが投影経路外に位置する場合、前記記憶手
段に記憶された第二フォーカス情報に基づいて前記画像
投影手段のフォーカス位置を制御する制御手段と、を有
することを特徴としている。

【００１４】そして、この場合、請求項１に記載する発
明に加えて、請求項２記載の発明のように、前記画像形
成手段は、画像データを表示する液晶表示パネルと、該
液晶表示パネルに光を照射する光源とを有し、前記画像
投影手段は、前記液晶表示パネルを透過する画像光を投
影する投影レンズと、該投影レンズによるフォーカス位
置を調整するレンズ駆動部とを有することが有効であ
る。

【００１５】また、この場合、請求項２に記載する発明
に加えて、請求項３記載の発明のように、操作指示情報
を入力する入力部を設け、前記外部スクリーンに投影画
像を表示する場合、前記入力部に所望の画面サイズを入
力すると、前記外部スクリーンに前記投影レンズから該
外部スクリーンの設置位置までに必要な距離を表示する
ことが好ましい。

【００１６】さらに、請求項２または３に記載する発明
に加えて、請求項４記載の発明のように、前記外部スク
リーンに投影画像を表示する場合、前記レンズ駆動部に
よって手動または自動的にフォーカス調整を行うことが
有効である。

【００１７】そして、請求項２に記載する発明に加え
て、請求項５記載の発明のように、前記液晶表示パネル
は、ＴＦＴアクティブマトリクス型の液晶ライトバルブ
により構成することが有効である。

【００１８】また、請求項２に記載する発明に加えて、
請求項６記載の発明のように、前記液晶表示パネルは、
高分子分散型液晶を用いた液晶ライトバルブにより構成
することが有効である。

【００１９】

【作用】請求項１記載の発明によれば、位置検出手段に
よって内部スクリーンが投影経路に位置すると検出され
た場合、制御手段により内部スクリーンに対するフォー
カス調整位置である第一フォーカス情報に基づいて画像
投影手段のフォーカス位置が制御され、一方、内部スク
リーンが投影経路外に位置すると検出された場合、制御
手段により外部スクリーンに対する最終フォーカス調整
位置である第二フォーカス情報に基づいて画像投影手段
のフォーカス位置が制御される。

【００２０】これによって、背面投写型としても前面投
写型としても利用可能で、前面投写型として利用する場
合、フォーカス調整の容易な投影型表示装置が得られ
る。

【００２１】そして、この場合、請求項２記載の発明に
よれば、液晶表示パネルと光源とが画像形成手段に備え
られるとともに、投影レンズとレンズ駆動部とが画像投
影手段に備えられ、液晶表示パネルに形成された画像が
投影レンズにより拡大投影される。

【００２２】これによって、前述の請求項１記載の発明
に加えて、外部スクリーンに投影する場合、容易に大画
面表示が可能となる。

【００２３】また、この場合、請求項３記載の発明によ
れば、外部スクリーンに投影表示がなされる場合に、入
力部より入力された所望の画面サイズに基づいて外部ス
クリーン上に投影レンズから外部スクリーンまでの必要
な距離が表示され、前述の請求項２記載の発明に加え
て、投影側または外部スクリーン側の設置が容易にな
る。

【００２４】さらに、この場合、請求項４記載の発明に
よれば、入力部に投影画面サイズが入力されると、入力
された画面サイズに基づいてレンズ駆動部により投影レ
ンズが駆動されるとともに、自動的にフォーカス調整が
行われ、前述の請求項２または３記載の発明に加えて、
フォーカス調整の手間が不要となる。

【００２５】そして、請求項５記載の発明によれば、液
晶表示パネルとしてＴＦＴアクティブマトリクス型の液
晶ライトバルブが用いられ、前述の請求項２に記載の発
明に加えて、高速応答性に優れた表示が行われる。

【００２６】また、請求項６記載の発明によれば、液晶
表示パネルとして高分子分散型液晶を用いた液晶ライト
バルブが用いられ、前述の請求項２に記載の発明に加え
て、背面投写型プロジェクション装置にあって明るい表
示が行われる。

【００２７】

【実施例】以下、図１〜図９を参照して実施例を説明す
る。

【００２８】図１〜図９は本発明に係る投影型表示装置
の一実施例を示す図である。

【００２９】まず、構成を説明する。

【００３０】図１は、本実施例の投影型表示装置１の要
部構成を示すブロック図である。

【００３１】図１において、投影型表示装置１は、制御
手段２、画像形成手段３、画像投影手段４、内部スクリ
ーン５、外部スクリーン６、位置検出手段である位置検
出センサ７、入力部８、リモコン９、リモコン受信部１
０から構成されている。なお、図１中、３ａはテレビチ
ューナユニットである。

【００３２】本実施例の投影型表示装置１は、装置本体
に対角１０インチの内部スクリーン５を備える、投影画
面サイズ１０インチの背面投写型プロジェクション装置
であり、装置本体に内蔵された内部スクリーン５をスラ
イド移動（図１中、５’）させることにより、外部に設
置された透過型または反射型の外部スクリーン６に１０
インチから最大６０インチまでの間での任意サイズの投
影画像を投影でき、外部スクリーン６として反射型スク
リーンを利用するときのために投影画像の左右反転機能
を備えている。

【００３３】制御手段２は、ＣＰＵ（Central Processi
ng Unit ）２１、ＲＯＭ（Read Only Memory）２２、Ｒ
ＡＭ（Random Access Memory）２３から構成され、投影
型表示装置１の表示に関する各種制御を行うものであ
る。

【００３４】ＣＰＵ２１は、入力部８またはリモコン受
信部１０から入力される入力信号に基づいて、ＲＯＭ２
２内に格納される各種プログラムを実行するとともに、
後述するチューニング制御を含む投影型表示装置１内の
各ブロックを制御するための各種制御信号を各ブロック
に対して出力するものである。

【００３５】ＲＯＭ２２は、ＥＥＰＲＯＭ（Erasable P
rogrammable Read Only Memory）等により構成され、投
影型表示装置１内で利用されるプログラムやデータ等を
格納する半導体メモリである。

【００３６】ＲＡＭ２３は、ＤＲＡＭ（Dynamic Random
Access Memory）等により構成され、ＣＰＵ２１のプロ
グラム処理実行中に利用されるプログラムデータ等を格
納したり、作業領域として利用される半導体メモリであ
る。

【００３７】図２は、画像形成手段３及びテレビチュー
ナユニット３ａの要部構成を示すブロック図であり、図
３は、本実施例における投影型表示装置１の光学系を示
す要部断面図である。

【００３８】本実施例における投影型表示装置１の光学
系は、特に、画像形成手段３の液晶表示パネル３１及び
光源３２と、画像投影手段４の投影レンズ２４とから構
成されている。

【００３９】画像形成手段３は、液晶表示パネル３１、
光源３２、切替回路３３、コモンドライバ３４、セグメ
ントドライバ３５から構成され、切替回路３３から選択
的に入力される画像データを、内部スクリーン５または
外部スクリーン６に表示すべき画像として液晶表示パネ
ル３１上に形成するものである。

【００４０】液晶表示パネル３１は、図３に示すよう
に、両面に偏光板３１ａ，３１ｂを有するＴＦＴ（Thin
Film Transistor）によるアクティブマトリクス型のカ
ラーＬＣＤ（Liquid Crystal Display）パネルから構成
される液晶ライトバルブからなり、光源３２は、液晶ラ
イトバルブに対して光を照射するメタルハライドランプ
から構成されている。

【００４１】なお、使用する液晶ライトバルブには、Ｔ
ＦＴ型のカラーＬＣＤの他にも、例えば、ＳＴＮ（Supe
r Twisted Nematic ）型のカラーＬＣＤを用いてもよ
く、この場合は、使用する液晶ライトバルブに適した駆
動回路を合わせて用いる必要がある。

【００４２】切替回路３３は、ＣＰＵ２１からの制御信
号に基づいてセグメントドライバ３５に入力する画像デ
ータを切り替えるものである。

【００４３】コモンドライバ３４は、液晶表示パネル３
１の走査側電極（コモン電極）を駆動する駆動回路であ
り、セグメントドライバ３５は、液晶表示パネル３１の
データ側走査側電極（セグメント電極）を駆動する駆動
回路である。

【００４４】テレビチューナユニット３ａは、アンテナ
４１、チューナ回路４２、テレビリニア回路４３、音声
回路４４、スピーカ４５、クロマ回路４６、同期分離回
路４７、タイミング制御回路４８から構成され、画像形
成手段３によって形成される画像としてテレビ送受信画
像を画像形成手段３に対して出力するものである。

【００４５】以下、テレビチューナユニット３ａによる
受信画像が画像形成手段３の液晶表示パネル３１に表示
されるまでの過程を詳しく説明する。

【００４６】まず、アンテナ４１により受信したテレビ
放送電波は、チューナ回路４２に供給される。

【００４７】チューナ回路４２では、チューニング制御
を行うＣＰＵ２１からのチューニング信号に応じて指定
の放送チャネルが選択され、受信信号が中間周波信号に
変換される。そして、チューナ回路４２から出力される
中間周波信号は、テレビリニア回路４３へ送られる。

【００４８】テレビリニア回路４３は、図示しない、中
間周波増幅回路、映像検波回路、映像増幅回路、ＡＦＴ
検波回路等の各回路により構成されており、中間周波増
幅回路によってチューナ回路４２から入力される中間周
波信号が増幅されるとともに、映像検波回路によって中
間周波信号が検波出力され、この映像検波回路の出力信
号の中から取り出された音声信号が音声回路４４に出力
される。

【００４９】音声回路４４は、図示しない、音声検波回
路及び音声増幅回路からなり、音声検波回路によってテ
レビリニア回路４３から出力される音声信号が音声検波
されて低周波信号に変換されるとともに、音声増幅回路
によって音声増幅された低周波信号がスピーカ４５に出
力される。

【００５０】また、テレビリニア回路４３における映像
検波回路による検波出力信号は、映像増幅回路により増
幅された後、クロマ回路４６及び同期分離回路４７に出
力される。

【００５１】クロマ回路４６では、テレビリニア回路４
３から出力される映像信号に基づいてクロマ信号が生成
され、このクロマ信号が切替回路３３を介して（この場
合、ＣＰＵ２１からの制御信号によって切替回路３３は
クロマ回路４６とＡ／Ｄ変換器４２とをスルー接続して
いる）Ａ／Ｄ変換器４２に対して出力される。

【００５２】一方、同期分離回路４７では、テレビリニ
ア回路４３から出力される映像信号に含まれた水平同期
信号Ｈ−ＳＹＮＣ及び垂直同期信号Ｖ−ＳＹＮＣが分離
され、復号同期信号Ｃ−ＳＹＮＣがチューニング制御を
行うＣＰＵ２１に出力されるとともに、水平同期信号Ｈ
−ＳＹＮＣ及び垂直同期信号Ｖ−ＳＹＮＣがタイミング
制御回路４８に出力される。

【００５３】さらに、テレビリニア回路４３では、中間
周波増幅回路から出力される中間周波信号がＡＦＴ検波
回路によってＡＦＴ検波されることによって取り出され
るＡＦＴ信号がチューニング制御を行うＣＰＵ２１に出
力される。

【００５４】ちなみに、チューニング制御機能を有する
ＣＰＵ２１では、入力部８より、例えば、チューニング
設定用データ、チューニングアップ／ダウン指示等のキ
ー入力が与えられ、入力部８におけるチューニングアッ
プ／ダウンキーの操作及びテレビリニア回路４３からの
ＡＦＴ信号等に基づいてチューニング信号が作成され、
チューナ回路４２に出力される。

【００５５】タイミング制御回路４８では、同期分離回
路４７から入力される水平同期信号Ｈ−ＳＹＮＣ及び垂
直同期信号Ｖ−ＳＹＮＣに基づいて表示制御用のタイミ
ング信号が作成され、作成されたタイミング信号がコモ
ンドライバ３４及びセグメントドライバ３５に対して出
力され、コモンドライバ３４及びセグメントドライバ３
５の動作制御が行われる。

【００５６】なお、コモンドライバ３４では、タイミン
グ制御回路４８からのタイミング信号に基づいて走査信
号が生成され、この走査信号により液晶表示パネル３１
のコモン電極が順次駆動される。

【００５７】一方、セグメントドライバ３５では、タイ
ミング制御回路からのタイミング信号に基づいて３〜４
ビットの映像データが順次読み込まれ、１ライン分の映
像データが読み込まれた後、その映像データに応じて階
調信号が作成され、この階調信号により液晶表示パネル
３１のセグメント電極が駆動される。

【００５８】以上の過程を経て、テレビチューナユニッ
ト３ａによる受信画像が画像形成手段３の液晶表示パネ
ル３１に表示される。

【００５９】画像投影手段４は、図３に示すように、メ
タルハライドランプから照射されて液晶ライトバルブを
透過した画像光を拡大投映するためのプラスチック製で
短焦点型の投影レンズ２４及びフレネルレンズ２４ａ
と、図１に示すように、投影レンズ２４を光軸に対して
前後水平方向に駆動するレンズ駆動部２５と、図３に示
すように、投影レンズ２４から投影される画像光を内部
スクリーン５の背面位置に導く反射ミラー２６とを有
し、画像形成手段３における液晶表示パネル３１での表
示画像を内部スクリーン５または外部スクリーン６に拡
大投影するものである。

【００６０】図４〜図６は、本実施例の投影型表示装置
１の全体構成を示す斜視図であり、図４は、投影型表示
装置１の内部スクリーン５使用時の状態を示す斜視図、
図５は、内部スクリーン５のスライド移動状態を示す斜
視図、図６は、投影型表示装置１の外部スクリーン６使
用時の状態を示す斜視図である。

【００６１】図４〜図５において、５１は、スライドス
イッチボタン、５２は、パワースイッチボタン、５３
は、リモコン受光窓、５４は、排気ルーバ、５５は、図
２における外部入力端子となるビデオ入力端子を含むビ
デオ入出力端子である。

【００６２】内部スクリーン５は、図４に示すように、
対角１０インチサイズのフレネルレンズからなる透過型
のスクリーンであり、１０インチを越える表示を行う場
合には、図５の白抜き矢印Ａに示すように、スライドス
イッチボタン５１を押下することにより、内部スクリー
ン５は自重によって下方にスライド移動し、投影型表示
装置１の前方に設置された外部スクリーン６に対し、反
射ミラー２６を介して２０インチから最大６０インチま
での間での任意サイズの投影画像を投影できるようにな
っている。

【００６３】図７，図８は、本実施例の投影型表示装置
１で利用される外部スクリーン６を示す斜視図であり、
図７は、４０インチサイズの外部スクリーン６ａを示す
斜視図、図８は、６０インチサイズの外部スクリーン６
ｂを示す斜視図である。

【００６４】外部スクリーン６は、図７に示すような４
０インチサイズの透過型スクリーン６ａ、あるいは、図
８に示すような６０インチサイズの透過型スクリーン６
ｂにより構成され、投影型表示装置１の表示画面となる
反射ミラー２６の前方位置に設けられる。

【００６５】位置検出センサ７は、内部スクリーン５の
現在位置が、図４に示すように、通常位置にあるか、ま
たは、図６に示すように、下方位置にあるかを検出する
ためのセンサである。

【００６６】入力部８は、本実施例における投影型表示
装置１の各種操作のための入力指示を行うキー入力部で
あり、リモコン９は、投影型表示装置１から離れた位置
で入力部８からの入力と同様の入力指示を行うためのコ
ントローラである。

【００６７】ちなみに、入力部８及びリモコン９共通の
入力ボタンとしては、フォーカス調整（＋）ボタン、フ
ォーカス調整（−）ボタン、決定ボタン等があり、さら
に、リモコン９側には、ＯＰＥＮ／ＣＬＯＳＥボタンが
設けられている。

【００６８】リモコン受信部１０は、リモコン９からの
無線（赤外線）による入力信号を受信し、制御手段２に
伝達するものである。

【００６９】この場合、入力部８に２０インチから６０
インチまでの所望の画面サイズを入力すると、〔表１〕
に示すように、ＲＯＭ２２内に格納された投影距離と画
面サイズとの関係を定義するテーブルデータに基づい
て、投影レンズ２４から外部スクリーン６の設置位置ま
でに必要な距離を表示したりするものである。

【００７０】

【表１】 次に、本実施例の動作を説明する。

【００７１】図９は、フォーカス調整時におけるフォー
カスパターン及びインジケータの表示例を示す図であ
る。

【００７２】図９に示すフォーカスパターンは、実際に
投影された画像のフォーカス調整を視認により行うため
のパターン画像であり、インジケータは、投影サイズを
示すためのものである。

【００７３】まず、図９（ａ）に示すように、通常時に
おいて、本実施例の投影型表示装置１は、１０インチサ
イズの内部スクリーン５に投影表示する背面投写型プロ
ジェクション装置として動作する。この場合、インジケ
ータにより１０インチサイズが示される。

【００７４】次に、スライドスイッチボタン５１を押下
することにより、図９（ｂ）に示すように、内部スクリ
ーン５を下方にスライド移動させると、位置検出センサ
８により内部スクリーン５が移動したことが検出され、
動作モードが電動フォーカスモードとなって、ラストメ
モリ値（２０インチ〜６０インチのいずれか）に基づい
て自動的に投影レンズ２４が駆動され、ラストメモリ値
に記憶された投影距離でフォーカスが合うように調整さ
れる。

【００７５】このラストメモリは、外部スクリーン６に
対して投影表示を行った場合の最終的な表示インチ数を
記憶しておくものであり、これによって、予め外部スク
リーン６が固定位置に設置され、投影型表示装置１の設
置位置も決まっているような場合、外部スクリーン６に
対して投影表示を行うときには、フォーカス調整の手間
を省くことができる。

【００７６】この場合、初めての設置の場合は、ラスト
メモリ値には、例えば、４０インチの情報が記憶され、
実際の外部スクリーン６の設置位置に合わせて、前述し
た、フォーカス調整（＋）ボタン、フォーカス調整
（−）ボタンにより微調整が行われ、この微調整値がラ
ストメモリ値として記憶されることになる。

【００７７】ここで、画面サイズ設定を２０インチから
４０インチの間、もしくは、４０インチ〜６０インチの
サイズで投影表示したい場合は、リモコン９のフォーカ
ス調整（＋）ボタン、フォーカス調整（−）ボタンを操
作することにより、１ステップずつ画面サイズを変更す
ることができ、それに合わせて２０インチから４０イン
チの間、もしくは、４０インチから６０インチの間の任
意の画面サイズを形成する投影距離でフォーカスが合う
ように投影レンズ２４が駆動される。

【００７８】ちなみに、この場合、リモコン９のフォー
カス調整（＋）ボタン、フォーカス調整（−）ボタンを
一定時間押し続けることによって連続的に画面サイズを
変更することもでき、また、フォーカスパターンを視認
しながら、投影型表示装置１本体、もしくは、リモコン
９のフォーカス調整（＋）ボタン、フォーカス調整
（−）ボタンによりフォーカスの微調整を行うこともで
きる。

【００７９】この後、決定ボタンを押すことにより画面
が消去され、最終的な調整値がラストメモリ値としてＲ
ＡＭ２３に記憶される。

【００８０】そして、リモコン９の操作により内部スク
リーン５を元の位置に戻すと、図９（ｄ）に示すよう
に、インジケータの指標が６０インチから２０インチま
で移動するとともに、内部スクリーン５にフォーカスが
合うように、投影レンズ２４が駆動される。

【００８１】このように、本実施例では、目的とする表
示画面サイズに応じたフォーカス調整が自動的に行われ
る。

【００８２】図１０は、外部スクリーン６上に表示され
るガイド情報の表示処理のフローチャートである。

【００８３】前述の電動フォーカスモードでは、設定さ
れた画面サイズに必要な投影レンズ２４のフォーカス調
整をするだけであり、投影表示のために、外部スクリー
ン６の位置、または、投影型表示装置１の本体位置（正
確には、投影レンズ２４の位置）を移動するという作業
が残されたままである。

【００８４】そこで、本実施例では、セッティングに必
要な情報を外部スクリーン６上に表示することにより、
セッティングをより容易なものとしている。

【００８５】まず、内部スクリーン５の移動が検出され
ると、例えば、赤外線距離センサ（図示せず）等により
距離計測が行われ（ステップＳ１）、計測された距離が
〔表１〕に示すテーブルデータに照らし合わせられるこ
とにより表示サイズが計算され（ステップＳ２）、現在
の投影レンズ２４から外部スクリーン６までの距離と、
画面サイズとが外部スクリーン６上に表示される（ステ
ップＳ３）。

【００８６】ここで、表示サイズの指定があるか否かが
チェックされ（ステップＳ４）、指定がある場合、この
指定サイズから〔表１〕に示すテーブルデータが参照さ
れつつ最適距離が算出されるとともに（ステップＳ
５）、現在の投影レンズ２４及び外部スクリーン６間の
距離と、最適な投影レンズ２４及び外部スクリーン６間
の距離との差が指定画面サイズの表示と共に表示される
（図１１参照）。

【００８７】図１１では、外部スクリーン６の位置が固
定され、比較的移動の容易な投影型表示装置１本体側の
移動に必要な前後距離が表示される例を示しており、こ
の場合、投影型表示装置１本体側を外部スクリーン６側
に、あと１２０ｍｍ移動させるとジャストフォーカスと
なることを表している。

【００８８】一方、上記ステップＳ４の処理において、
表示サイズの指定がない場合、予め設定された一定時間
の間に入力があるか否かがチェックされ（ステップＳ
７）、入力がない場合は、外部スクリーン６上の表示が
消去され（ステップＳ８）、また、入力がある場合は、
表示が行われた状態でステップＳ４の処理に進む。

【００８９】このように、外部スクリーン６上にセッテ
ィングに必要な各種情報を表示することにより、機器の
設置が極めて容易に行うことができる。

【００９０】以上説明したように、本実施例では、電動
フォーカスモードによるフォーカス調整機能によって、
使用者は、フォーカス調整の手間から解放され、さら
に、好みによる微調整を行うこともできる。

【００９１】なお、前述の実施例では、液晶ライトバル
ブとしてＴＦＴ型カラーＬＣＤパネルを利用しており、
図３に示すように、ＴＦＴ型カラーＬＣＤパネルは、液
晶表示パネル３１の両面に偏光板３１ａ，３１ｂを形成
して構成されているため、偏光板３１ａ，３１ｂによる
光の損失が生じる。

【００９２】具体的には、光源３２から照射される自然
光は、偏光板３１ａによって偏光した光を取り出す段階
で約６０％吸収され、吸収された光は熱に変換されて偏
光板３１ａの温度を上昇させる。そして、残り約４０％
の直線偏光光が液晶表示パネル３１に照射される。さら
に、液晶表示パネル３１を透過して裏面に形成された偏
光板３１ｂにより約６０％の光が吸収されると、実際に
利用される光は元の自然光の２０％程度となる。

【００９３】すなわち、光源３２から照射される自然光
から偏光板３１ａ，３１ｂで一定方向の偏光成分だけを
取り出すのではなく、すべての光を一定方向に偏光した
光に変換することができれば、それは単に利用できる光
量を増やすだけに留まらず、偏光板の熱による劣化の問
題も解消することができる。

【００９４】したがって、光源３２からの光を有効に利
用するために、液晶ライトバルブとして、偏光板３１
ａ，３１ｂを使用するＴＦＴ型カラーＬＣＤパネルやＳ
ＴＮ型カラーＬＣＤパネルの代わりに、高分子分散型液
晶を用いた液晶ライトバルブを用いてもよい。

【００９５】高分子分散型液晶は、偏光板３１ａ，３１
ｂを必要とするＴＮモードと違い、入射光の散乱・吸収
によりコントラストを形成し、電界がない場合、入射光
は散乱状態を示し、電界がある場合、ネマティック液晶
ドロップレットが電界方向に配列して透過状態となる。

【００９６】これによって、高分子分散型液晶は、偏光
板を利用しないため、ＴＮの３倍近い明るさが得られ、
また、同時にゲストホスト表示として利用すると広い視
野角を実現でき、ＴＮよりも高速な応答速度（２〜５ｍ
ｓ）を備えていることから、前述の実施例と比較して透
過光を効率良く利用することができる。

【００９７】以上、本発明者によってなされた発明を好
適な実施例に基づき具体的に説明したが、本発明は上記
実施例に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しな
い範囲で種々変更可能であることはいうまでもない。

【００９８】例えば、上記実施例では、消費電力の増
大、装置温度の上昇、部品の劣化等を考慮して、光源３
２にメタルハライドランプを用いたものを例に採り説明
しているが、これに限らず、上記条件に合わせて、ハロ
ゲンランプやキセノンランプ等で構成してもよい。

【００９９】また、上記実施例においては、光学性能と
重量とのバランスを考慮して、投影レンズ２４にプラス
チック製の光学レンズを採用しているが、光学レンズの
素材や枚数等は必要とする性能に合わせて任意に選択で
きる。

【０１００】さらに、上記実施例では、外部スクリーン
６として４０インチサイズの透過型スクリーン６ａ及び
６０インチサイズの透過型スクリーン６ｂを用いていた
が、外部スクリーンのサイズは任意であり、また、透過
型に限らず、反射型のスクリーンであってもよい。ただ
し、この場合、表示画像の左右反転機能を使用すること
になる。

【０１０１】そして、上記実施例では、カラー表示を行
うためにカラーＬＣＤパネルを液晶表示パネル３１とし
て使用しているが、カラー表示を行うために、Ｒ，Ｇ，
Ｂの３枚の液晶表示パネルを用いたり、１枚の液晶表示
パネルにＲ，Ｇ，Ｂの画素を配列することによりカラー
表示を行うものであってもよく、この場合、同程度の画
素ピッチであれば、３枚用いるものと比較して拡大投写
像に粗さが目立つが、構造が簡単になるため、小型・軽
量化や低価格化が可能となる。

【０１０２】

【発明の効果】請求項１記載の発明では、位置検出手段
によって内部スクリーンが投影経路に位置すると検出し
た場合、制御手段によって内部スクリーンに対するフォ
ーカス調整位置である第一フォーカス情報に基づいて画
像投影手段のフォーカス位置を制御し、一方、内部スク
リーンが投影経路外に位置すると検出した場合、制御手
段により外部スクリーンに対する最終フォーカス調整位
置である第二フォーカス情報に基づいて画像投影手段の
フォーカス位置を制御する。

【０１０３】これによって、背面投写型としても前面投
写型としても利用でき、さらに、前面投写型として利用
する場合、フォーカス調整の容易な投影型表示装置を得
ることができる。

【０１０４】そして、この場合、請求項２記載の発明で
は、液晶表示パネルと光源とを画像形成手段に備えると
ともに、投影レンズとレンズ駆動部とを画像投影手段に
備え、液晶表示パネルに形成した画像を投影レンズによ
り拡大投影することができる。

【０１０５】これによって、前述の請求項１記載の発明
に加えて、外部スクリーンに投影する場合、容易に大画
面表示を行うことができる。

【０１０６】また、この場合、請求項３記載の発明で
は、外部スクリーンに投影表示を行う場合に、入力部よ
り入力した所望の画面サイズに基づいて外部スクリーン
上に投影レンズから外部スクリーンまでの必要な距離を
表示し、前述の請求項２記載の発明に加えて、投影側ま
たは外部スクリーン側を容易に設置することができる。

【０１０７】さらに、この場合、請求項４記載の発明で
は、入力部に投影画面サイズを入力すると、入力した画
面サイズに基づいてレンズ駆動部によって投影レンズを
駆動するとともに、自動的にフォーカス調整を行い、前
述の請求項２または３記載の発明に加えて、フォーカス
調整の手間が不要となり、最適化されたフォーカス調整
を容易に得ることができる。

【０１０８】そして、請求項５記載の発明では、液晶表
示パネルとしてＴＦＴアクティブマトリクス型の液晶ラ
イトバルブを用いることにより、前述の請求項２に記載
の発明に加えて、高速応答性に優れた表示を行うことが
できる。

【０１０９】また、請求項６記載の発明では、液晶表示
パネルとして高分子分散型液晶を用いた液晶ライトバル
ブを用いることにより、前述の請求項２に記載の発明に
加えて、背面投写型プロジェクション装置にあって明る
い表示を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本実施例における投影型表示装置の要部構成を
示すブロック図である。

【図２】画像形成手段及びテレビチューナユニットの要
部構成を示すブロック図である。

【図３】本実施例における投影型表示装置の光学系を示
す要部断面図である。

【図４】投影型表示装置の内部スクリーン使用時の状態
を示す斜視図である。

【図５】内部スクリーンのスライド移動状態を示す斜視
図である。

【図６】投影型表示装置の外部スクリーン使用時の状態
を示す斜視図である。

【図７】４０インチサイズの外部スクリーンを示す斜視
図である。

【図８】６０インチサイズの外部スクリーンを示す斜視
図である。

【図９】フォーカス調整時におけるフォーカスパターン
及びインジケータの表示例を示す図である。

【図１０】外部スクリーン上に表示されるガイド情報の
表示処理のフローチャートである。

【図１１】ガイド表示部における表示例を示す図であ
る。

【符号の説明】

１ 投影型表示装置 ２ 制御手段 ３ 画像形成手段 ３ａ テレビチューナユニット ４ 画像投影手段 ５ 内部スクリーン ６ 外部スクリーン ７ 位置検出センサ（位置検出手段） ８ 入力部 ９ リモコン １０ リモコン受信部 ２１ ＣＰＵ ２２ ＲＯＭ ２３ ＲＡＭ ２４ 投影レンズ ２４ａ フレネルレンズ ２５ レンズ駆動部 ２６ 反射ミラー ３１ 液晶表示パネル ３１ａ，３１ｂ 偏光板 ３２ 光源 ３３ 切替回路 ３４ コモンドライバ ３５ セグメントドライバ ４１ アンテナ ４２ チューナ回路 ４３ テレビリニア回路 ４４ 音声回路 ４５ スピーカ ４６ クロマ回路 ４７ 同期分離回路 ４８ タイミング制御回路 ５１ スライドスイッチボタン ５２ パワースイッチボタン ５３ リモコン受光窓 ５４ 排気ルーバ ５５ ビデオ入出力端子

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ Ｈ０４Ｎ 5/74 Ｇ０３Ｂ 3/00 Ａ (56)参考文献 特開 平５−100314（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−46107（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−72469（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−323451（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−27431（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−263237（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−313737（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−138431（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−120580（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−207405（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G03B 21/00 - 21/30 H04N 5/74 G02F 1/1335 - 1/13363

Claims (6)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】筐体内に、 表示すべき画像を形成する画像形成手段と、 該画像形成手段により形成された画像を拡大投影する画
   像投影手段と、 該画像投影手段により投影された画像を結像する内部ス
   クリーンと、 を備え、 前記内部スクリーンは前記画像投影手段の投影経路外へ
   移動自在に設けられ、当該内部スクリーンが投影経路外
   に位置する場合、前記画像投影手段により形成された画
   像を外部スクリーンに対して投影する投影型表示装置で
   あって、 前記内部スクリーンに対するフォーカス調整位置を第一
   フォーカス情報として記憶するとともに、前記外部スク
   リーンに対する最終的なフォーカス調整位置を第二フォ
   ーカス情報として記憶する記憶手段と、 前記内部スクリーンの移動位置を検出する位置検出手段
   と、 前記位置検出手段により、前記内部スクリーンが投影経
   路に位置する場合、前記記憶手段に記憶された第一フォ
   ーカス情報に基づいて前記画像投影手段のフォーカス位
   置を制御し、前記内部スクリーンが投影経路外に位置す
   る場合、前記記憶手段に記憶された第二フォーカス情報
   に基づいて前記画像投影手段のフォーカス位置を制御す
   る制御手段と、 を有することを特徴とする投影型表示装置。
2. 【請求項２】前記画像形成手段は、画像データを表示す
   る液晶表示パネルと、該液晶表示パネルに光を照射する
   光源とを有し、 前記画像投影手段は、前記液晶表示パネルを透過する画
   像光を投影する投影レンズと、該投影レンズによるフォ
   ーカス位置を調整するレンズ駆動部とを有することを特
   徴とする請求項１記載の投影型表示装置。
3. 【請求項３】操作指示情報を入力する入力部を設け、 前記外部スクリーンに投影画像を表示する場合、前記入
   力部に所望の画面サイズを入力すると、前記外部スクリ
   ーンに前記投影レンズから該外部スクリーンの設置位置
   までに必要な距離を表示することを特徴とする請求項２
   記載の投影型表示装置。
4. 【請求項４】前記外部スクリーンに投影画像を表示する
   場合、前記レンズ駆動部によって手動または自動的にフ
   ォーカス調整を行うことを特徴とする請求項２または３
   記載の投影型表示装置。
5. 【請求項５】前記液晶表示パネルは、ＴＦＴアクティブ
   マトリクス型の液晶ライトバルブであることを特徴とす
   る請求項２記載の投影型表示装置。
6. 【請求項６】前記液晶表示パネルは、高分子分散型液晶
   を用いた液晶ライトバルブであることを特徴とする請求
   項２記載の投影型表示装置。